最新12电子测量仪器概述

2020/10/4
电子测量技术
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1.2.3电子测量仪器的主要性能指标
▪ 1、误差(精度)
▪ 是指电子测量仪器本身性能的不完善所引起的读数或 测量结果与被测量真值的一致程度的差别。
▪ 2、稳定性
▪ 稳定性常用稳定度和影响量来表征
▪ 稳定度：也称稳定误差，是指在规定的时间内，其他 外界条件恒定不变的情况下，仪器示值变化的大小
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▪ 3、智能仪器
▪ 通常把内部含微处理器和通用标准接口总线的仪 器成为智能仪器
▪ 4、虚拟仪器
▪ 它是将检测技术与计算机技术和通信技术有机结 合的产物
▪ 虚拟仪器是指在通用计算机上添加一层软件和一 些硬件模块，使用户操作这台通用计算机就像操 作一台真实仪器一样。
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被 测 对 象
传 感 器 或 激 励 源
模 参拟 考信 信号 号处
理
A/D
数
转 换
与 校 准
字 信 号 处
理
测 量 结 果
测 量 量技术
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1.2.4电子测量仪器发展及趋势
▪ 电子测量的发展围绕的主题是：如何更好 的实现自动测试这个核心技术。它大体上 经历了四个阶段：
大值；
x m a x——满度相对误差最大值； x m ——某确定量程刻度的满度值。
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在这个范围中仪表测量误差满足：
xxm
(2-9)
式中 x ——绝对误差；
x
m
——某确定量程绝对误差的
最大值。
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1.2.3电子测量仪器的工作流程
▪ 电子测量仪器的测量过程是将客观的物理量转 换成易于处理的电信号，然后由仪器的各部分 电路完成信号的处理，最终显示出测量的结果。 其流程图可用下图表示：
12电子测量仪器概述
▪ 按照显示方式可分为 ▪ 模拟式：
▪ 用指针方式直接将被测量的电参量数值转 化为机械位移，在标尺上指示出测量数据
▪ 数字式：
▪ 将被测量连续变化的模拟量转化为数字量， 并以数字方式显示其测量数据
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1.2.2电子测量仪器的技术条件
▪ 【1】测量仪器的用途 ▪ 【2】测量仪器的工作特性（技术指标） ▪ 【3】测量仪器的工作条件 ▪ 【4】运输与储存条件
▪ 1、电子测量仪器的性能更加优越
▪ 2、电子测量仪器与计算机技术的融合
▪ 3、电子测量仪器的硬件与测试软件及仿真软件 的结合
▪ 4、自动测试系统的不断涌现
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2、电子测量仪器误差的表示
【1】满度相对误差
或称引用相对误差，定义为绝对误差与
测量仪器满度值（仪器某一量程的上限）的
百分比。 n
x 100% xm
式中 n ——满度相对误差；
x ——绝对误差； x m ——被测量所在量程的满刻度
值。
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4、最大满度相对误差
▪ 由于仪表各刻度处的误差不一定相等，其值有大有
小，符号有正有负，我们把其中最大的绝对误差与仪 表的量限之比，称为最大满度相对误差
m
xm xm
100%
▪ 式中 m ——最大满度相对误差；
▪
x ——最大绝对误差；
▪
x m ——被测量所在量程的满刻度值。
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4．仪表准确度等级
我国的电工仪表的准确等级S是按照
最大满度相对误差来分级的
▪ 1、模拟仪器 ▪ 它的基本结构电磁机械式的，借助于指针
来显示测量结果。如指针式万用表
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▪ 2、数字化仪表
▪ 这类仪器将模拟信号的测量转化为数字信 号测量，并以数字的方式输出测量结果。
▪ 数字化仪表适用于需要快速响应和较高准 确度的测量
▪ 数字化仪表目前使用比较普及，如数字电 压表等
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▪ 4、测试速率
▪ 是指单位时间内仪器读取被测量数值的次 数。数字式仪器的测量速率要远高于指针 式仪器。伴随着仪器的自动化，测试速率 越来越成为电子测量仪器的重要工作指标
▪ 5、可靠性
▪ 仪器在规定的时间内和规定的条件下，满 足其技术条件的能力。
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(2-7)
s%rmax
式中 s ——仪表等级；
max ——满度相对误差最大值。
常用电工仪表分为±0.1，±0.2,
±0.5, ±1.0, ±1.5, ±2.5, ±5.0
共七个等级。
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当仪表等级s一定时，最大满度相对 误差也确定。
xma xrma•xxm (2-8)
式中 rmax ——某确定量程绝对误差的最
▪ 影响量：是指由于电源电压、频率、环境温度、湿度、
气压、震动、等外界条件变化时造成仪器示值的变化
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▪ 3、灵敏度
▪ 灵敏度是指测量仪器对被测量变化的敏感 程度
▪ 一般定义为测量仪表指示值的增量与被测 量增量之比
▪ 灵敏度的另一种表述方式为分辨率，即测 量仪表所能区分被测量最小变化量
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▪ 【3】影响误差：是用来表示一个影响量 对测量仪器误差的影响，如温度误差、频 率误差。它是当一个影响量在其额定适用 范围取任一值，而其他影响量均处于基准 条件时所测得的误差
▪ 【4】稳定误差：是仪器的标称值在其影 响量和影响特性保持恒定的情况下，于规 定时间内产生的误差极限
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▪ 虚拟仪器的出现是电子测量仪器的一场变 革
▪ 他改变了传统仪器的概念、模式和结构
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电子测量仪器的发展趋势
▪ 新的测试技术及新的电子元件设计和制造技术的 不断推动着电子测量仪器的向前发展，进入21 世纪，电子测量仪器的发展总体上出现了新的趋 势，概括起来有以下几点：
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1.2.4电子测量仪器的误差及误 差的表示
▪ 1、电子测量仪器的电子测量仪器的容许 的误差可用工作误差、固有误差、影响误 差、稳定误差等来描述。
▪ 【1】工作误差：是指在如表所示的额定 工作条件下仪器误差的极限值
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▪ 【2】固有误差：也称基本误差，是指在 规定的一组影响量，如表所示夫人基准条 件下给出的误差